课时测评8 电势差-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评8　电势差 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题4分，共48分) 1．下列关于UAB＝和WAB＝qUAB的理解，正确的是(　　) A．电场中A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比 B．UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 C．在电场中将相同电荷沿不同路径从A移动到B，路径越长，WAB越大 D．WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关 答案：B 解析：电势差公式UAB＝是定义式，电场中A、B两点间的电势差与两点间移动电荷的电荷量q、静电力做功WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系，A错误，B正确；静电力做功WAB与q、UAB有关，与电荷移动的路径无关，C、D错误。故选B。 2．下列关于电势差的说法正确的是(　　) A．两点间的电势差等于将电荷从其中一点移到另一点时静电力所做的功 B．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关 C．将1 C的正电荷从电场中一点移到另一点，如果静电力做了1 J的功，那么这两点间的电势差就是1 V D．两点间电势差的大小跟放入这两点间的试探电荷所带的电荷量成反比 答案：C 解析：根据电势差UAB＝可知，两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从其中一点移到另一点时静电力所做的功，故A错误；根据WAB＝qUAB可知，在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差有关，故B错误；将1 C的正电荷从电场中一点移到另一点，如果静电力做了1 J的功，由UAB＝，可知这两点间的电势差就是1 V，故C正确；两点间的电势差是由电场本身决定的，与试探电荷无关，故D错误。故选C。 3．(2025·安徽芜湖高二上期末)在某电场中，将电荷量为2.0×10-9 C的正电荷从a点移到b点，克服静电力做功4.0×10-8 J，则a、b两点间的电势差Uab为(　　) A．－200 V B．200 V C．－20 V D．20 V 答案：C 解析：a、b两点间的电势差Uab＝ V＝－20 V。故选C。 4．如图为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10-9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A至D，静电力对该点电荷做的功为(　　) A．4.8×10-8 J B．－4.8×10-8 J C．8.0×10-8 J D．－8.0×10-8 J 答案：B 解析：UAD＝φA－φD＝－40 V－(－10) V＝－30 V，所以WAD＝qUAD＝1.6×10-9×(－30) J＝－4.8×10-8 J。故选B。 5．在电场中将一电荷量为q＝－1.5×10-6 C的点电荷从A点移到B点，电势能减少3×10-4 J，电场中C点与A点的电势差UCA＝100 V，将这一点电荷从B点移到C点，静电力做的功为(　　) A．1.5×10-4 J B．－1.5×10-4 J C．3.0×10-4 J D．－3.0×10-4 J 答案：B 解析：点电荷由A点移到B点，电势能减少，故静电力做正功，WAB＝3×10-4 J，由UAB＝得UAB＝ V＝－200 V，又UCA＝100 V，故UBC＝UBA＋UAC＝－UAB－UCA＝100 V，所以WBC＝qUBC＝－1.5×10-4 J。故选B。 6．空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无限远处电势为零，则(　　) A．e点的电势大于零 B．a点和b点的电场强度相同 C．b点的电势低于d点的电势 D．负电荷从a点移动到c点时电势能增加 答案：D 解析：由等势面分布图可以确定题图为两等量异种点电荷的等势面分布图，两点电荷连线的垂直平分线上电势处处为零，A错误；电场线与等势面垂直，故a、b两点的电场强度方向不同，B错误；Q点处为正电荷，故垂直平分线左侧电势均大于零，右侧电势均小于零，所以b点的电势高于d点的电势，C错误；负电荷在电势高处电势能小，所以负电荷从a点移到c点时电势能增加，D正确。故选D。 7．(2025·云南昆明期末)一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的静电力大小分别为Fa、Fb，具有的电势能分别为Epa、Epb，则(　　) A．Fa<Fb，Epa>Epb B．Fa<Fb，Epa<Epb C．Fa>Fb，Epa>Epb D．Fa>Fb，Epa<Epb 答案：A 解析：电场线越密集的地方，电场强度越大，该点电荷受到的静电力越大，故Fa<Fb；沿着电场线方向，电势逐渐降低，故b点电势较高，电荷带负电，根据Ep＝qφ可知Epa>Epb。故选A。 8．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等差等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是(　　) A．a、b、c、d、e各点中c点电势最高 B．b点和d点的电场强度相同 C．粒子在a点的电势能大于在c点的电势能 D．粒子从a点运动到e点的过程中动能先减小后增大 答案：D 解析：从粒子运动轨迹可看出轨迹向上弯曲，可知带负电的粒子受到了向上的静电力作用，可知电场强度方向大致向下，沿电场线方向电势逐渐降低，则a、b、c、d、e各点中c点电势最低，故A错误；根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可知，b点和d点的电场强度方向不同，故B错误；根据电势能Ep＝qφ可知，负电荷在电势高的地方电势能低，则粒子在a点的电势能小于在c点的电势能，故C错误；粒子从a点运动到e点的过程中电势能先增大后减小，所以动能先减小后增大，故D正确。故选D。 9．(多选)两个固定的点电荷P、Q所形成电场的等势面如图中的虚线所示，一带电粒子以某一初速度从图中的d点进入电场，仅在静电力的作用下运动，运动轨迹如图中的实线所示。下列说法正确的是(　　) A．点电荷P、Q带同种电荷，粒子带负电 B．粒子从d点到a点的运动过程中，静电力先做正功后做负功 C．粒子从d点到a点运动的过程中，电势能先增大后减小 D．粒子经过a点和d点时的速度相同 答案：AC 解析：靠近点电荷P、Q处的等势面电势高，说明点电荷P、Q均带正电，则点电荷P、Q带同种电荷；根据曲线运动的合力指向轨迹的凹侧，粒子在ab段所受静电力方向大致斜向左下，ab段电场强度方向垂直等势面斜向右上，可知粒子带负电，故A正确。粒子从d点到a点运动的过程中，电势先减小后增大，粒子带负电，静电力先做负功后做正功，动能先减小后增大，电势能先增大后减小，故B错误，C正确。a点和d点的电势相等，即Uda＝0，则粒子从d点到a点静电力所做总功为零，粒子在a点和d点的速度大小相等，但速度的方向不同，则两点的速度不相同，故D错误。故选AC。 10．(2025·海南海口期末)有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是(　　) A．a、b两点的电场强度大小相等，方向相反 B．Uab大于3 mV C．将带正电的试探电荷从b点移到d点，静电力做正功 D．负电荷在c点的电势能大于在a点的电势能 答案：D 解析：该电场可等效为等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，根据等量异种电荷的电场的特点，可以判断这两个对称点的电场强度大小相等，方向相同，故A错误；由题图可知Uab＝φa－φb＝3 mV，故B错误；正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低的b点移到电势高的d点，电势能增加，静电力做负功，故C错误；负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在电势低的c点的电势能大于在电势高的a点的电势能，故D正确。故选D。 11．(多选)如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势分别为10 V、20 V、30 V，实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点来说，下列选项说法正确的是(　　) A．粒子必先过a，再到b，然后到c B．粒子在三点所受的合力Fa＝Fb＝Fc C．粒子在三点的动能大小为Ekb>Eka>Ekc D．若粒子从b运动到c，该过程中静电力做正功 答案：BD 解析：运动轨迹不能反映运动方向，所以不能判断出是粒子先过a，再到b，然后到c，还是粒子先过c，再到b，然后到a，故A错误；题图中等势面间距相等且平行，则该电场为匀强电场，根据F＝qE可知粒子在三点所受的合力满足Fa＝Fb＝Fc，故B正确；由题图可知a、b、c三点的电势关系为φc>φa>φb，根据Ep＝qφ，且粒子带负电，可知粒子在a、b、c三点的电势能大小关系为Epb>Epa>Epc，由于粒子只受静电力作用，粒子的动能和电势能之和保持不变，则粒子在三点的动能大小为Ekb<Eka<Ekc，故C错误；若粒子从b运动到c，该过程中粒子的电势能减少，所以静电力做正功，故D正确。故选BD。 12．(多选)在如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是(　　) A．A、D两点间电势差UAD与A、A′两点间电势差UAA′相等 B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，静电力做正功 C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减少 D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′静电力做的功相同 答案：BD 解析：在匀强电场中，因AD垂直于电场线，则φA＝φD，UAD＝0，而UAA′≠0，A错误；因φD>φD′，则沿A→D→D′移动带正电的粒子，静电力做正功，B正确；沿A→D→D′移动带负电的粒子，静电力做负功，电势能增加，C错误；同一带电粒子受到的静电力做功与路径无关，只与两点间电势差有关，D正确。故选BD。 13．(12分)如图所示，在真空中相距为r的A、B两点分别固定着电荷量均为Q的正点电荷，O为AB连线的中点，P为AB连线中垂线上的一点，∠PAO＝60˚，把电荷量为q＝2.0×10-9 C的正试探电荷从P点移到O点，克服静电力做了1.0×10-7 J的功，已知静电力常量为k。 (1)求P点合电场强度的大小和方向(用题给字母表示)； (2)求P、O两点间的电势差UPO； (3)若选P点为零电势点，求O点的电势φO。 答案：(1)，方向由O指向P　(2)－50 V　(3)50 V 解析：(1)P点的合电场强度如图所示，依据电场强度的决定式可得EAP＝EBP＝ 故E合＝2EAPcos 30˚＝，方向由O指向P。 (2)根据静电力做功与电势差的关系可得WPO＝qUPO 故UPO＝ V＝－50 V。 (3)根据电势差的关系式可得UPO＝φP－φO 故φO＝φP－UPO＝0－(－50) V＝50 V。 学科网（北京）股份有限公司 $